Infiammazione parodontale e sistema endocannabinoide

Endocannabinoids, which include amides, esters and ethers of long chain polyunsaturated fatty acids are the main endogenous agonists of cannabinoid receptors type 1 and 2 (CB1R and CB2R) able to mimic several pharmacological effects of Δ-9-tetrahydrocannabinol, the active principle of Cannabis sativa. In this class of lipid mediators Anandamide (N-arachidonoylethanolamine; AEA) and 2-arachidonoylglycerol (2-AG) are the most studied molecules. The pathways leading to the synthesis and release of AEA and 2-AG are the NAPE-PLD (N-acyl-phosphatidylethanolamine-specific phospholipase D) e la DAG lipasi (1,2-diacilglicerolo lipasi) . Instead, it is known that the activity of AEA is limited by cellular uptake through a specific membrane transporter (AMT), followed by intracellular degradation. A fatty acid amide hydrolase (FAAH) is the principal enzyme for AEA degradation, while MAGL (Mono Acyl Glycerol Lipase) is the enzyme for 2-AG. Together with AEA, 2-AG and congeners, these proteins form the “endocannabinoid system”. AEA can also activate the Vanilloid receptor type 1 (Transient Receptor Potential channel Vanilloid subunit 1), therefore it is consdered also an endovanilloid. There are different biological consequences of the endocannabinoids binding to their molecular target. This class of lipid mediators has activity on immunosuppression, ipotension, inflammation, failed embryonic implantation and apoptosis induction in neuronal and cerebral cells. Periodontal diseases are a group of inflammatory pathologies with bacterial ethiology that leeds to the loss of tooth supporting tissues. The prevalence of periodontal diseases in Italy is around 60%, and 10-14% of the population are afflicted by a severe form (periodontitis). Immunitary response to the bacterial infection plays an important role in the pathogenesys of these pathologies. Scientific research is going towards the molecular analysis of these pathologies and the chemical mediators involved in this inflammatory process We studied the role of the endocannabinoid system in the periodontal inflammation process. We hypothesize that bacterial infection can stimulate the release of endocannabinoids in the periodontal tissue and in particular into the gingival crevicular fluid producted for anti-inflammatory reasons. The presence in human gingival fibroblast (HGFs) of the cannabic receptors type 1 and 2 has been recently demonstrated, those receptors are overexpressed in pathologic conditions. Endogenous levels of AEA in the gingival crevicular fluid (GCF) has been noticed. Cytokine production (IL-6, IL-8 and MCP-1), caused by bacterial action in HGFs is significantly reduced by AEA through cannabic receptors. Our studies demonstrate that GCF can hydrolize AEA through FAAH, moreover in patiences with periodontitis this activity seems significantly increased. These data demonstrate for the first time the presence in the gingival fluid of FAAH, together with the identification of the cannabic receptors and of the endogenous levels of AEA in the periodontal tissues confirm the involvment of the endocannabinoid system in the inflammatory process caused by periodontitis.

Gli endocannabinoidi, vale a dire ammidi, esteri ed eteri di acidi grassi polinsaturi a catena lunga, sono agonisti endogeni dei recettori cannabici di tipo 1 e 2 (CB1R e CB2R; Cannabinoid Binding Receptor type 1/2), in grado di mimare gli effetti farmacologici del Δ9-tetraidrocannabinolo (Δ9-THC), principio attivo della Cannabis sativa. Di questa classe di mediatori lipidici, i composti maggiormente studiati sono l’N-arachidonoiletanolammina (AEA) ed il 2-arachidonilglicerolo (2-AG). Le vie di sintesi ed il rilascio di AEA e 2-AG, sono la NAPE-PLD (N-acil-fosfatidiletanolammina fosfolipasi D) e la DAG lipasi (1,2-diacilglicerolo lipasi). Molte evidenze sperimentali hanno dimostrato che l’attività di questi composti a livello dei recettori viene limitata dal loro trasporto all’interno della cellula, attraverso uno specifico trasportatore (AMT, AEA Membrane Transport) e, successivamente, dalla loro degradazione intracellulare. Una idrolasi specifica, la FAAH (Fatty Acid Amide Hydrolase) è il principale enzima che degrada l’AEA mentre la MAGL (Mono Acyl Glycerol Lipase) è l’enzima chiave nella degradazione del 2-AG. Insieme all’AEA, al 2-AG e ad altri analoghi, queste proteine formano il “Sistema Endocannabinoide” (SE). L’AEA è in grado di legare ed attivare anche il recettore vanilloide di tipo 1 (Transient Receptor Potential channel Vanilloid subunit 1), pertanto è considerato anche un “endovanilloide”. Molti sono gli effetti biologici derivati dal legame degli endocannabinoidi ai loro target molecolari. Infatti, questa classe di mediatori lipidici esercita attività immunosoppressiva, ipotensivante, bradicardizzante, antinfiammatoria, mancato impianto embrionale e induzione dell’apoptosi nelle cellule neuronali e cerebrali. Le malattie parodontali sono un gruppo di patologie infiammatorie ad eziologia batterica, che portano alla distruzione del tessuto di supporto del dente. In Italia, circa il 60% della popolazione è affetta da malattie parodontali, e circa il 10-14% manifesta forme abbastanza avanzate (parodontiti). La risposta immunitaria all’infezione batterica svolge un ruolo fondamentale nella patogenesi di queste malattie. La ricerca scientifica si sta sempre più orientando verso lo studio molecolare di queste patologie e dei mediatori chimici responsabili dei processi infiammatori. Abbiamo voluto studiare il ruolo del sistema endocannabinoide nei processi infiammatori parodontali. ipotizzando che l’azione batterica possa stimolare il rilascio di endocannabinoidi nel tessuto parodontale ed in particolare nel fluido crevicolare gengivale prodotto al fine di svolgere la sua azione anti-infiammatoria. Recentemente è stata dimostrata la presenza in fibroblasti gengivali umani (HGFs) dei recettori cannabici di tipo 1 e 2 i quali, in condizioni patologiche, vengono sovraespressi. Inoltre sono stati rilevati livelli endogeni di AEA nel fluido crevicolare gengivale (GCF). L’AEA riduce in maniera significativa la produzione di citochine (IL-6, IL-8 and MCP-1) indotte dall’azione batterica in HGFs, attraverso i recettori cannabici. I nostri studi dimostrano che il GCF è in grado di idrolizzare l’Anandamide attraverso la FAAH, inoltre in pazienti affetti da periodontite tale attività sembrerebbe aumentare significativamente. Questi dati dimostrano per la prima volta la presenza della FAAH nel fluido gengivale che insieme all’identificazione dei recettori cannabici e dei livelli endogeni di AEA nei tessuti parodontali confermano il coinvolgimento del sistema endocannabinoide nei processi infiammatori causati dalla periodontite.